水杯套蓋注射模具設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目： 水杯套蓋注塑模具設(shè)計(jì) 姓 名 高大林 學(xué) 號(hào) 12041010213 院 系 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 材料成型及其控制工程 年 級(jí) 12級(jí) 指導(dǎo)教師 王赟 201 6年 1 月 6日目 錄摘要1ABSTRACT2第1章 水杯套蓋設(shè)計(jì)及其成型工藝的分析31.1 塑件分析31.1.2 結(jié)構(gòu)分析31.1.3 成型工藝分析31.2 塑料的選材及性能分析31.2.1 使用特點(diǎn)41.2.2 成型特性41.2.3 POM的主要性能指標(biāo)51.3 POM塑料的注射過(guò)程及工藝51.3.1 注射成型過(guò)程51.3.2 POM的注射工藝參數(shù)5第2章 水杯套蓋模具設(shè)計(jì)方案的比較與確定72.1 分型

2、面方案的優(yōu)化確定72.1.1 分型面的選擇原則72.1.2 分型面的選擇方案72.2 型腔數(shù)量以及排列方式的確定82.2.1 型腔數(shù)量82.2.2 型腔排列方式比較確定8第3章 模具詳細(xì)設(shè)計(jì)93.1 注塑機(jī)選型93.1.1 注射量計(jì)算9 3.1.2 注射機(jī)型號(hào)的選定93.1.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核103.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì)113.2.1 主流道的設(shè)計(jì)113.2.2 澆口和流道的設(shè)計(jì)優(yōu)化133.3 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)和計(jì)算133.3.1 型芯與型腔143.3.2 型腔零件剛度和強(qiáng)度校核173.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用173.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)193.5.1 導(dǎo)

3、向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)193.5.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)193.5.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì)203.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)213.6.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則213.6.2 塑件的推出機(jī)構(gòu)213.7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)223.7.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類(lèi)型的確定223.7.2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)223.7.3 滑塊的組合及設(shè)計(jì)形式223.7.4 各項(xiàng)尺寸的計(jì)算與校核223.8 冷料穴的設(shè)計(jì)233.9 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)243.10 模具材料例表24第4章 模具裝配264.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求264.2 塑料模具裝配過(guò)程26第5章 模具工作過(guò)程28第6章 結(jié)論29參考文獻(xiàn)30致謝31新鄉(xiāng)學(xué)院本科課程摘 要本論文根據(jù)工程實(shí)際

4、的需要完成水杯套蓋的注射模具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中采用聚甲醛塑料注射而成型，成型方式為一模兩腔，該論文具體分析了產(chǎn)品的工藝性，確定了所采用塑料的工藝參數(shù)和所采用的成型設(shè)備，確定了模具制作的總體方案，分析并解決了模具的總體結(jié)構(gòu)和各工作部分的具體結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了一些必要的尺寸計(jì)算和強(qiáng)度的校核。該論文還對(duì)分型面、澆注系統(tǒng)和脫模機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，完成了模具工程圖設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行了主要零件加工工藝設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：注射模；成型；工藝性；設(shè)計(jì)ABSTRACTThe present paper actual needs to complete according to the project accomplish the

5、 dressing case top injection molding design. Use the POM injection in the design to take shape, the formation way is a mold two cavity, this paper concrete study product's technology capability, had determined uses the formation requirement which the plastic the technological parameter and uses,

6、 had determined the mold manufactures the overall concept, analyzed and has solved mold's gross structure and each effective range concrete structure, and has carried on some essential size computation and the intensity examination. This paper also halved the profile, the gating system and the m

7、old emptier has carried on the analysis design, has completed the mold engineering plat design.Keywords ：Injects the mold ；Formation；Technology capability；Design第1章 水杯套蓋設(shè)計(jì)及其成型工藝的分析1.1 塑件分析1.1.1 塑件零件圖塑件名稱(chēng)：水杯套蓋水杯套蓋零件圖如下：圖1 水杯套蓋零件圖1.1.2 結(jié)構(gòu)分析該塑件為薄壁類(lèi)零件，且壁厚均勻。水杯套蓋本身具有一定的深度，表面光滑，在模具設(shè)計(jì)和制造上要有良好的加工工藝，確保成型零件具有

8、一定的光潔度。水杯套蓋頂部為一方孔，左右對(duì)稱(chēng)還各有一個(gè)小孔，所以需要用側(cè)抽芯成型3。1.1.3 成型工藝分析采用一般精度等級(jí)7級(jí)，大量生產(chǎn)。該塑件壁厚為3mm，壁厚均勻，塑件成型性能良好。1.2 塑料的選材及性能分析 水杯套蓋零件用于配合使用，所以耐磨性要突出，綜合機(jī)械性能要好，且要經(jīng)濟(jì)。具備這些條件的塑料是首選，這里我們選用聚甲醛（POM）。1.2.1 使用特點(diǎn) （1）力學(xué)性能和剛性好，接近金屬材料，是替代銅、鑄鋅、鋁等金屬材料的理想材料。（2）耐疲勞性和耐蠕變性極好。（3）耐磨、自潤(rùn)性和摩擦性好，與UHMWPE、PA、F4一起稱(chēng)為四大耐磨塑料材料。 （4）熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性高，電絕緣性?xún)?yōu)

9、良4。 1.2.2 成型特性 (1) 結(jié)晶性塑料熔融范圍很窄，熔融或凝固速度快，結(jié)晶化速度快，料溫稍低于熔融溫度即發(fā)生結(jié)晶化，流動(dòng)性下降。 (2) 熱敏性強(qiáng)極易分解（但比聚氯乙烯稍弱，共聚比均聚稍弱）分解溫度為240,但200度中滯留30分鐘以上即發(fā)生有刺激性分解時(shí)產(chǎn)生有刺激性，腐蝕性氣體。 (3) 流動(dòng)性中等，溢邊值為0.04毫米左右，流動(dòng)性對(duì)溫度不敏感，但對(duì)注射壓力變化敏感。 (4) 結(jié)晶度高，結(jié)晶化時(shí)體積變化大，成型收縮范圍大，收縮率大。 (5) 吸濕性低，水分對(duì)成型影響極小，一般可不干燥處理，但為了防止樹(shù)脂表面附粘水分，不利成型，加工前可進(jìn)行干燥并起預(yù)熱作用，特別對(duì)大面積薄壁塑料件，改

10、善塑件表面光澤有較好效果，干燥條件一般用烘箱加熱，溫度為90100,時(shí)間4小時(shí),料層厚度30毫米。 (6) 摩擦系數(shù)低，彈性高，淺側(cè)凹槽可強(qiáng)迫脫模，塑件表面可帶有皺紋花樣，但易產(chǎn)生表面缺陷，如毛斑、折皺、熔接痕、縮孔、凹痕等弊病。 (7) 宜用螺桿式注射機(jī)成形，余料不宜過(guò)多和滯留太長(zhǎng)，一般塑件克量（包括主流道、分流道）不應(yīng)超過(guò)注射機(jī)注射克量的75%，或取注射容與料筒容量之比為1：61：10，料筒噴嘴等務(wù)必防止有死角，間隙而滯料，預(yù)塑時(shí)螺桿轉(zhuǎn)速宜取低，并宜用單頭，全螺紋，等距，壓縮突變型螺桿。 (8) 噴嘴孔徑應(yīng)取大，并采用直通式噴嘴，為防止流涎現(xiàn)象噴嘴孔可呈喇叭狀，并設(shè)置的加熱裝置，以適當(dāng)?shù)乜?/p>

11、制噴嘴溫度。 (9) 模具澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力要小，進(jìn)料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力要小，進(jìn)料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具應(yīng)加熱，模溫高應(yīng)防止滑動(dòng)配合部件卡住，模具應(yīng)用耐磨，耐腐蝕材料，并淬硬，鍍鉻，要注意排氣。(10) 在料溫偏高，噴嘴溫度偏低，高壓對(duì)空注射易發(fā)生爆炸性傷人事故，分解時(shí)有刺激性氣體，料性易燃應(yīng)遠(yuǎn)離明火5。1.2.3 POM的主要性能指標(biāo)表1.2所示為POM的一些技術(shù)指標(biāo)6表1.2 POM的技術(shù)指標(biāo) 密度1.401.62熱變形溫度t/c93110熔點(diǎn)165179收縮率s1.23.0抗拉屈服強(qiáng)度5565硬度HB10.213.0彎曲強(qiáng)度85100相對(duì)伸長(zhǎng)

12、率 %1050沖擊韌度無(wú)缺口100200沖擊韌度缺口5201.3 POM塑料的注射過(guò)程及工藝1.3.1 注射成型過(guò)程（1）成型前準(zhǔn)備，對(duì)POM進(jìn)行干燥。POM是吸水率較低的塑料，干燥條件一般用烘箱加熱，溫度為90100,時(shí)間4小時(shí),料層厚度30毫米。（2）注射過(guò)程，塑料在注射機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，起過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻5個(gè)階段。1.3.2 POM的注射工藝參數(shù)7（1）螺桿類(lèi)別：標(biāo)準(zhǔn)螺桿（直 通 式 噴 嘴）（2）螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)：30（3）注射機(jī)料筒溫度:前段 170190中段 180200后段 170190（4）噴嘴溫度：

13、170180。（5）模具溫度：90100。（6）注射壓力:80MP120MP。（7）注射速度: 高速注射。（8）保壓壓力: 30MP50MP（9）成型時(shí)間:注射時(shí)間:2s5s保壓時(shí)間:20s90s冷卻時(shí)間:20s60s總周期:50s160s（10） 后處理: 脫模后將塑件放在90 左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻。第2章 水杯套蓋模具設(shè)計(jì)方案的比較與確定2.1 分型面方案的優(yōu)化確定分型面是模具上用來(lái)取出塑件和澆注系統(tǒng)料可分離的接觸面稱(chēng)為分型面,分型面的選擇對(duì)模具設(shè)計(jì)方式影響最大,分型面設(shè)計(jì)是否合理對(duì)塑件質(zhì)量和模具復(fù)雜程度具有很大的影響?；旧鲜且环N分型面對(duì)應(yīng)著一種模具設(shè)計(jì)方案，所以分型面的選擇

14、決定著模具總體的設(shè)計(jì)方案。2.1.1 分型面的選擇原則9(1）保證塑料制品能夠脫模。(2）使分型面容易加工。(3）盡量避免側(cè)向抽芯。(4）使側(cè)向抽芯盡量短。(5）有利于排氣。(6）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。(7）盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。(8）盡可能滿足塑件的使用要求。(9）盡量減少塑件在合模方向的投影面積。(10）長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向。(11）有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。2.1.2 分型面的選擇方案分型面選擇方案：如圖2-1所示，開(kāi)模時(shí)在塑件底下的外形最大輪廓處A一A面分開(kāi)。圖2-1 分型面位置2.2 型腔數(shù)量以及排列方式的確定2.2.1 型腔數(shù)量 根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用一模兩腔。2.2.2 型腔排列方式

15、比較確定型腔排列方案：如圖2-2所示：圖2-2 型腔排列方式第3章 模具詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 注塑機(jī)選型注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的的大小及型腔的模具和排列方式，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開(kāi)模距離進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注射機(jī)10。3.1.1 注射量計(jì)算該產(chǎn)品材料為POM，根據(jù) 設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn) 查得其密度為1.40 g.cm-31.61g.cm-3收縮率為1.2%3.0%，計(jì)算其平均密度為1.55 g.cm-3，平均收縮率為2.1%，通過(guò)計(jì)算得塑件單件體積為： V=24.15 cm3則經(jīng)過(guò)計(jì)算，

16、注射機(jī)一次所要注射的熔融塑料的體積為：V=n（V件 + V凝）=77.28cm3式中，n=2；V凝= 0.6 V件。3.1.2 注射機(jī)型號(hào)的選定根據(jù)以上結(jié)果，計(jì)算注射機(jī)的理論注射量為：V理=V/0.8=96.6cm3，可選用選定型號(hào)為XS一ZY一125型臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3.1。表3.1 XS一ZY一125型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)11螺桿直徑/mm42拉桿內(nèi)間距/mm260x290注射行程/mm115最大模具厚度/mm300額定注射量/ 125最小模具厚度/mm200注射速度 /(g/s)100頂出桿根數(shù)1噴嘴直徑/mm4噴嘴圓弧半徑/mm12額定注射壓力/MP120頂出中心孔直徑/m

17、m30鎖模力/KN900開(kāi)模行程/mm2703.1.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 （1）注射量的校核最大注射容積：V大=125 cm3最小注射容積：V小=27.8 cm3 V大< V理< V小 符合要求。（2）鎖模力的校核合模力為注射機(jī)和模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機(jī)的合模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即: （3.1）式中 合模力（kN） 型腔壓力（MPa）(一般取20MPa 50MPa) A 塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2）取POM的=30MPaA=2（所以所選的注射機(jī)合模力69.81

18、kN（3）最大注射壓力的校核注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力應(yīng)該大于注射成型所需調(diào)用的注射壓力的 即 （3.2）式中；為3050；代入數(shù)據(jù)計(jì)算，符合要求。3.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)凝料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能。 3.2.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，具有一頂?shù)腻F度，以便熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流到凝料的順利拔除。(1）主流道尺寸設(shè)計(jì)（a）主流道的小端直徑 D =注射機(jī)噴嘴直徑+（0.51）=4+（0.51）, 取D=4.5mm 。 （b）主流道的球面半徑

19、SR =注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（12）=12+（12），取SR=13mm 。（c）主流道的長(zhǎng)度 取L=25+20+32=77mm。主流道大端直徑 D=7.6mm（半錐角） (2）澆口套的設(shè)計(jì)主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求比較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC,如圖3-1所示：圖3-1 主流道襯套(3）定位圈的設(shè)計(jì)與固定 由于該模具主流道比較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式，定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-2所示；定位圈和襯套的固定形式如

20、圖3-3所示。圖3-2 定位圈1-內(nèi)六角螺紋； 2-定位圈；3-主流道襯套；4-定模座板；5-定模板圖3-3 主道襯套的固定形式3.2.2 澆口和流道的設(shè)計(jì)優(yōu)化根據(jù)設(shè)計(jì)的零件,澆口位置選擇方案:如圖3-4所示，塑料熔體通過(guò)底剖的側(cè)澆口注入型腔,側(cè)澆口形狀簡(jiǎn)單，加工容易，適應(yīng)性較強(qiáng)，加工成本也較低。所以在這里我選用側(cè)澆口12。圖3-4 澆口和流道的設(shè)置形式3.3 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱(chēng)為成型零件，包括型腔、型芯、鑲塊、導(dǎo)柱和拉料桿等。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及

21、較好的耐磨性能。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等13。POM的成型收縮率為1.2%3.0%所以平均收縮率取 s=2.1%。塑件尺寸公差按SJ1372一78標(biāo)準(zhǔn)中的7級(jí)精度成型。3.3.1 型芯與型腔(1) 采用鑲?cè)胧脚_(tái)肩形式型芯成型，這樣方便加工和替換。圓柱鑲件型芯如圖3-

22、5所示。 圖3-5 圓柱型芯型芯的各部尺寸除特殊情況外都是趨于縮小尺寸,因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2,取正偏差,再加上1/4的磨損量,而型芯高度則加上1/6的磨損量.型芯的計(jì)算尺寸表達(dá)如下。(a) 型芯的徑向尺寸的計(jì)算式： （3.3）式中型芯的最大基本尺寸； 塑件的最小基本尺寸； S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取七級(jí)精度；模具制造公差，按1/4選?。桓鶕?jù)公式計(jì)算得型芯的各徑向尺寸： (b) 型芯的高度尺寸的計(jì)算： （3.4）式中 型芯高度的最大尺寸；塑件內(nèi)形深度的最小尺寸； S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取七級(jí)精度；模具制造公差，按1/4選??；根據(jù)公式計(jì)算得型芯的各高度尺寸： (2) 采用鑲

23、入式臺(tái)肩形式型腔成型，這樣方便加工和替換。圓柱鑲件型腔如圖3-6所示。圖3-6 型腔型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2，取負(fù)偏差，再加上1/4的磨損量，而型芯深度則再加上1/6的磨損量，這樣的型芯的計(jì)算尺寸的表述如下。(a) 型腔的徑向尺寸的計(jì)算式： （3.5）式中 D0型芯的最小基本尺寸；塑件的最大基本尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取七級(jí)精度；模具制造公差，按1/4選??；根據(jù)公式計(jì)算得型腔的各徑向尺寸： (b) 型腔的深度根據(jù)尺寸的計(jì)算公式： （3.6）式中 型腔深度的最小尺寸；塑件的最大基本小尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取七級(jí)精度；模具制造公

24、差，按1/4選??；根據(jù)公式計(jì)算得型腔的各深度尺寸： 3.3.2 型腔零件剛度和強(qiáng)度校核由于塑件成型部分采用鑲?cè)胧叫颓缓托托荆勹側(cè)肽０?。成型各部分滿足規(guī)定的距離，所以成型時(shí)型腔零件完全滿足強(qiáng)度和剛度的要求，在這里就不一一校核。3.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用根據(jù)前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用基本型為A4型的標(biāo)準(zhǔn)模架14。(1）定模座板（200mm x 250mm、厚為25mm） 定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為45鋼。通過(guò)4個(gè)M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過(guò)4個(gè)M5的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為H7/k6配合。(2）

25、定模板（180mm x 200mm，厚54mm）用于固定型芯、導(dǎo)套和滑塊。固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠強(qiáng)度，一般用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)到230HB270HB。其上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套一端采用H7/f6配合，另外一段也采用H7/f6配合；定模板與澆口套采用H7/r6配合。 (3）動(dòng)模座板（200mm x250mm、厚為25mm）材料為45鋼，其上的注射機(jī)頂孔為直徑30 mm。(4）動(dòng)模板（180mm x 200mm，厚25mm）材料為45鋼。(5）墊塊(32mm x 200mm 厚63mm)（a）主要作用在動(dòng)模座板與支撐板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。（b

26、）結(jié)構(gòu)形式可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。（c）墊塊材料墊塊材料為Q235，也可以用HT200、球墨鑄鐵等。這里采用Q235制造。（d）墊塊的高度h校核。h=+=12+16+34=62mm式中 推板厚度，為12mm； 推桿固定板厚度，為16mm； 推出行程，為34mm；所以符合設(shè)計(jì)要求。(6）支撐板（180mm x 200mm，厚度32mm）材料為45鋼。(7）推板（114mm x 200mm，厚度15mm）材料為45鋼，其上的推板與推桿采用H7/f6配合。用M5的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。(8）推桿固定板（120mm x 300mm，厚度20mm）材料為45鋼，用M5的內(nèi)

27、六角圓柱螺釘與推板固定。模架如圖3-7 所示：1-動(dòng)模座板；2-內(nèi)六角螺釘；3-墊塊；4-支承板；5-彈簧；6-頂銷(xiāo)；7-內(nèi)六角螺釘；8-動(dòng)模板；9-推件板；10-鑲塊；11-型芯；12-定位銷(xiāo)；13-彈簧；14-定模座板；15-定位圈；16-內(nèi)六角螺釘；17-澆口套；18-內(nèi)六角螺釘；19-定模板；20-型腔；21-滑塊；22-斜導(dǎo)柱；23-拉料桿；24-內(nèi)六角螺釘；25-推桿固定板；26-推板；27-推件桿；28-導(dǎo)套；29-導(dǎo)柱；30-導(dǎo)套；圖3-7 模架3.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模架本身帶有導(dǎo)向裝置，按模架規(guī)格選取即可。3.5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)15(1）導(dǎo)向零件

28、應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟糠郑渲行闹聊＞哌吘墤?yīng)有足夠的距離，以保證模具的精度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。(2）該導(dǎo)套采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱(chēng)布置。(3）導(dǎo)柱安裝在支承板和模套上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上。(4）為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)只有承屑槽，在導(dǎo)柱孔口倒角。(5）在合模時(shí)，保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞。(6）動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。3.5.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)(1）采用帶頭導(dǎo)柱，加油槽，如圖3-8所示。(2）導(dǎo)柱長(zhǎng)度必須比凸模端面高度高出6mm 8mm。(3）為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱端部常做成

29、圓錐形的先導(dǎo)部分。(4）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證有足夠的抗彎強(qiáng)度。(5）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/r6配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/f6配合。(6）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為0.2mm。(7）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬耐磨的表面、不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火、硬度為50HRC以上。圖3-8 導(dǎo)柱3.5.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì)導(dǎo)套與安裝在另外一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，以保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套、帶頭導(dǎo)套。 (1）采用帶頭

30、導(dǎo)套，如圖3-9所示。(2）導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。(3）導(dǎo)套孔的的滑動(dòng)部分按H7/f6配合，表面粗糙度為0.2um。導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/r6配合。(4）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，該模具中采用T10A16。圖3-9 導(dǎo)套3.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。3.6.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則17塑件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的，應(yīng)遵循以下原則。(1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)近盡量設(shè)置在動(dòng)模

31、一側(cè)。(2）保證塑件不因推出而變形損壞。(3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠。(4）良好的塑件外觀。(5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。3.6.2 塑件的推出機(jī)構(gòu) 該套模具的塑件采用推件板推出。推件板如圖3-10所示。圖3-10 推件板3.7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)在注射成型的塑件上與開(kāi)合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有孔、凹穴或凸臺(tái)時(shí)，塑件就不能直接由推桿等推出機(jī)構(gòu)推出脫模，此時(shí)，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動(dòng)的活動(dòng)型芯，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后在把塑件從模內(nèi)推出，否則就無(wú)法脫模。3.7.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類(lèi)型的確定盒蓋兩側(cè)需要用到抽芯機(jī)構(gòu)，在這里運(yùn)用機(jī)動(dòng)方式抽芯。驅(qū)動(dòng)方式為斜導(dǎo)柱。

32、該塑件的側(cè)面小孔較淺,所需的抽芯距不大,側(cè)抽芯的成型面積也不大,所以采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯足夠，這里將滑塊位置設(shè)于定模上，導(dǎo)柱位置設(shè)在動(dòng)模上。3.7.2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模，要有足夠的強(qiáng)度。斜導(dǎo)柱頂端和定模板固定并磨到和定模板平，在開(kāi)模時(shí)能隨驅(qū)使滑塊沿動(dòng)模板上的導(dǎo)滑槽滑動(dòng)。斜導(dǎo)柱傾斜角為20度。3.7.3 滑塊的組合及設(shè)計(jì)形式設(shè)計(jì)其組合方式時(shí)應(yīng)考慮分型與抽芯的方向要求,并保證塑件有較好的外觀質(zhì)量,另外還應(yīng)使滑塊的組合部分具有足夠的強(qiáng)度，該套模具采用兩瓣合模塊組合的結(jié)構(gòu)形式。利用滑塊水平兩側(cè)面的凸耳與模套對(duì)應(yīng)的導(dǎo)滑槽滑動(dòng)配合,達(dá)到側(cè)向分型與復(fù)位的目的。為防止滑塊離開(kāi)定模，應(yīng)采用定位銷(xiāo)18。3

33、.7.4 各項(xiàng)尺寸的計(jì)算與校核斜導(dǎo)柱、滑塊之間的相對(duì)位置以如圖3-11所示。(1）滑塊高度為34mm。設(shè)置在定模板內(nèi)的定位銷(xiāo)止動(dòng)距離為7.45mm。每個(gè)滑塊分布兩個(gè)定位銷(xiāo)，并對(duì)稱(chēng)分布在滑塊中心線的兩邊。 (2）斜導(dǎo)柱的導(dǎo)向傾斜角為20度，從合模到開(kāi)模斜導(dǎo)柱剛離開(kāi)滑塊時(shí)，斜導(dǎo)柱的移動(dòng)距離是20.1mm。 (3）抽芯距離校核需要抽芯的距離是：3mm斜導(dǎo)柱剛好抽出來(lái)時(shí)的推動(dòng)距離：7.33mm 因：+3，所以抽芯距離滿足要求，塑件能正常取出。圖3-11 導(dǎo)柱與滑塊3.8 冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴位于主流道的對(duì)面的下凹模板上，其作用是存放料流前端的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成接縫；開(kāi)模時(shí)能將主流道中的

34、凝料拉出。冷料穴的尺寸稍大于主流道大端的直徑。 采用底端帶有推桿的冷料井，這類(lèi)冷料穴的底部有一根推料桿組成，推料桿裝于推桿型芯推板上。注射模采用Z型冷料穴，結(jié)構(gòu)如圖3-12所示。圖3-12 冷料穴3.9 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于模具較小且型腔比較簡(jiǎn)單，可以利用模具分型面的間隙、推桿和推桿孔的配合間隙以及活動(dòng)型芯孔的配合間隙自然排氣。3.10 模具材料例表模具零件材料選擇及熱處理如下表3.11所示(見(jiàn)下頁(yè)):表3.11 該模具的選材及熱處理零件名稱(chēng)材料牌號(hào)熱處理硬度說(shuō)明型腔40Cr淬火58HRC-62HRC淬透性好,熱處理變形小、耐磨性好圓柱型芯40Cr淬火58HRC-62HRC淬透性好,熱處理變形小、

35、耐磨性好斜導(dǎo)柱T7A淬火52HRC-55HRC保證強(qiáng)度和耐磨性滑塊45淬火48HRC-52HRC保證形狀和尺寸精度,耐磨性動(dòng)定模座板45調(diào)質(zhì)230HB-270HB保證強(qiáng)度和剛度墊塊Q235調(diào)質(zhì)230HB-270HB保證強(qiáng)度和剛度支撐板45調(diào)質(zhì)225HB-240HB保證強(qiáng)度和剛度推板固定板45調(diào)質(zhì)230HB-270HB保證強(qiáng)度和剛度主流道襯套T10A淬火50HRC-55HRC保證耐磨性導(dǎo)柱導(dǎo)套T10A淬火54HRC-58HRC保證強(qiáng)度和耐磨性定位圈45調(diào)質(zhì)230HB-270HB保證強(qiáng)度和剛度推件桿T8A淬火43HRC-48HRC保證強(qiáng)度和耐磨性 拉料桿 T8A 淬火 43HRC-48HRC 保證

36、強(qiáng)度和耐磨性第4章 模具裝配4.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求塑料模具種類(lèi)較多，結(jié)構(gòu)差異很大，裝配的具體內(nèi)容與要求也不同。一般注射、壓縮和擠出模具結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，裝配環(huán)節(jié)多，工藝難度大。其他類(lèi)型的塑料模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。無(wú)論哪種類(lèi)型的模具，為保證成形制品的質(zhì)量，都應(yīng)具有一定的技術(shù)要求。(1) 模具裝配后各分型面應(yīng)貼合嚴(yán)密,主要分型面的間隙應(yīng)小于0.05mm;在模具適當(dāng)?shù)钠胶馕恢脩?yīng)裝有吊環(huán)或起吊孔；模具的外形尺寸、閉合高度、安裝固定及定位尺寸、推出方式、開(kāi)模行程等均應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求，并與所使用的設(shè)備條件相匹配，模具應(yīng)有標(biāo)記，各模板應(yīng)打印順序編號(hào)及加工與裝配時(shí)使用的基準(zhǔn)標(biāo)記。(2) 導(dǎo)向或定位精度應(yīng)滿足

37、設(shè)計(jì)要求，動(dòng)、定模開(kāi)合運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確，無(wú)卡阻、咬死或刮傷現(xiàn)象，安裝精定位元件的模具時(shí)，應(yīng)保證定位精度、可靠，且不得與導(dǎo)柱、導(dǎo)套發(fā)生干涉。(3）成型零件的形狀與尺寸精度及表面粗糙度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求，表面不得有碰傷、劃痕、裂紋、銹蝕等缺陷；拋光方向應(yīng)與脫模方向一致，成形表面的文字、圖案與脫模方向一致；活動(dòng)成形零件或鑲件應(yīng)定位可靠。配合間隙適當(dāng)，活動(dòng)靈活，不產(chǎn)生溢料。(4）澆注系統(tǒng)表面光滑，尺寸與表面粗糙度符合設(shè)計(jì)要求。(5）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活，工作平穩(wěn)、可靠；推出元件不應(yīng)承受側(cè)向力；既不允許放生溢料，也不得有卡阻現(xiàn)象。(6）側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活、平穩(wěn)；斜導(dǎo)柱不應(yīng)承受側(cè)向力；滑塊定位應(yīng)

38、固定可靠，工作時(shí)不得產(chǎn)生變形。(7）模具加熱元件應(yīng)安裝可靠、絕緣安全、無(wú)破損，能達(dá)到設(shè)定溫度要求；模具冷卻水道應(yīng)通暢，無(wú)堵塞，連接部位密封可靠。4.2 塑料模具裝配過(guò)程塑料模具的總裝過(guò)程因模具結(jié)構(gòu)的不同而不同,但其主要的總裝配順序不變,具體如下:(1）確定裝配基準(zhǔn)。(2）安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套和型芯、型腔并使間隙均勻。(3）安裝側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)等。(4）其他零件的裝配。(5）檢驗(yàn)、試模20。第5章 模具工作過(guò)程模具裝配試模完畢之后,模具進(jìn)入正式工作狀態(tài),其基本工作過(guò)程如下：(1）對(duì)塑料POM進(jìn)行烘干,并裝入料斗。(2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。(3）合模、鎖緊模具。(4）對(duì)塑

39、料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。(5）注射過(guò)程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。(6）開(kāi)模時(shí)，開(kāi)合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模部分后移，斜導(dǎo)柱逼使側(cè)抽芯滑塊移動(dòng)側(cè)向抽芯，當(dāng)斜導(dǎo)柱脫離動(dòng)模部分時(shí)，固定在定模部上的定位銷(xiāo)剛好卡住滑塊，防止斜滑塊與定模部分分離，使之順利的留在定模恰當(dāng)?shù)奈恢?，有利于順利合模與復(fù)位；抽芯完成同時(shí)；隨著繼續(xù)開(kāi)模，塑件脫離型腔同時(shí)主流道凝料在拉料桿的拉力作用下與澆口套分離；接著推出機(jī)構(gòu)工作，推板在注射機(jī)頂桿的作用下，帶動(dòng)塑件推桿工作，把塑件從主型芯上推出來(lái)，從而完成了塑件與模具的分離；最后將塑件取出完成自動(dòng)脫模。(7）塑件的后處理。第6章 結(jié)論本論文根據(jù)工程實(shí)際的需要完成水杯

40、套蓋的注射模具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中采用聚甲醛塑料注射而成型，成型方式為一模兩腔，該論文具體分析了產(chǎn)品的工藝性，確定了所采用塑料的工藝參數(shù)和所采用的成型設(shè)備，確定了模具制作的總體方案，分析并解決了模具的總體結(jié)構(gòu)和各工作部分的具體結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了一些必要的尺寸計(jì)算和強(qiáng)度的校核。本次設(shè)計(jì)的是水杯套蓋注射模具，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括模具總體結(jié)構(gòu)和零部件設(shè)計(jì)，以及模具各部分的計(jì)算和校核，借助于軟件PRO/ENGINEER和CAD對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理性的分析，縮短了設(shè)計(jì)周期，以期設(shè)計(jì)出所要求的模具。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：塑料杯材料的選取，開(kāi)模方向及壁厚的確定，注塑機(jī)的選用及校核，分型面及型腔的確定，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及